制取氢氧化亚铁_氢的制取及储存技术探讨
摘要:氢能是一种理想的新的含能体能源,但是要利用氢能必须制备氢能和储运氢能,氢的规模制备是氢能应用的基础,氢的规模储运是氢能应用的关键,氢燃料电池汽车是氢能应用的主要途径和最佳表现形式,三方面只有有机结合才能使氢能迅速走向实用化,目前国内外主要从事氢能的规模制备和氢能的规模储运的开发研究,并取得了一定的进展。
关键词:氢能;燃料;制取;储存
中图分类号:TQ011文献标识码:A
1氢的主要制取技术
1.1电解水制氢
这种方法是基于如下的氢氧可逆反应:H2+1/202-n20+△Q(3)分解水所需要的能量△p是由外加电能提供的。为了提高制氢效率,电解通常在高压下进行,采用的压力多为3.0~5.0MPa。目前电解效率约为50%~70%。由于电解水的效率不高且需消耗大量的电能,因此利用常规能源生产的电能来大规模电解水制氢显然是不合算的。
1.2从化石燃料中制氢
这是过去及目前采用最多的方法。它是以煤、石油或天然气等化石燃料作原料来制取氢气。用蒸汽作催化剂以煤作原料来制取氢气的基本反应过程为:
用天然气作原料、蒸汽作催化剂的制氢化学反应为:CH2+H2+3H2+CO(2)上述反应均为吸热反应,反应过程中所需的热量可以从煤或天然气的部分燃烧中获得,也可利用外部热源。自从天然气大规模开采后,现在氢的制取有96%都是以天然气为原料。天然气和煤都是宝贵的燃料和化工原料,用它们来制氢显然摆脱不了人们对常规能源的依赖。
1.3热化学制氢
这种方法是通过外加高温高热使水起化学分解反应来获取氢 ……此处隐藏3297个字…… 甲苯(TOL)或甲基环己烷(MCH)中。氢载体在常压下呈液态,储存和运输简单易行。输送到目的地后,通过催化脱氢装置使寄存的氢脱离,储氢剂--苯或甲苯经冷却后储存、运输,并可循环利用。
2.4金属氢化物储氢
某些金属或合金与氢反应后以金属氢化物形式吸氢,生成的金属氢化物加热后释放出氢,可有效地利用这一特性储氢。有些金属氢化物储氢密度可达标准状态下氢气的1000倍,与液氢相同甚至超过液氢。此外,金属氢化物还具有氢气纯化、压缩的功能,仅需一次吸放氢循环,就可将4个9的氢提纯至6个9。
氢以原子态储存于合金中。重新释放出来时,经历扩散、相变、化合等过程。这些过程受到热效应和反应速度的制约,不易爆炸,安全程度高。
3总结
氢不但是一种优质燃料,还是石油、化工、化肥和冶金工业中的重要原料和物料。石油和其他化石燃料的精炼需要氢,如烃的增氢、煤的气化、重油的精炼等;化工中制氨、制甲醇也需要氢。氢还用来还原铁矿石,制成燃料电池可直接发电。采用燃料电池和氢气一蒸汽联合循环发电,其能量转换效率将远高于现有的火电厂。随着制氢、氢能储运及燃料电池技术的发展,氢能将成为其他新能源和可再生能源的最佳载体替代化石能源。
参考文献
[1]刘江华.氢能源-未来的绿色能源[J].新疆石油科技,2007,(01).
[2]周理,周亚平.关于氢在活性炭上吸附特性的实验研究.中国科学,26(5).
